«Техника-молодежи» 2007 г №11, с.31-34
Следующий шаг: вокруг Солнца по орбите Земли Сергей КРИЧЕВСКИЙ, кандидат технических наук, космонавт, доцент кафедры экологии и управления природопользованием РАГС при Президенте РФ |
| В год 150-летия К.Э. Циолковского, 100-летия СП. Королёва и 50-летия запуска первого искусственного спутника стоит оценить итоги и перспективы освоения космоса, экспансии человечества за пределы Земли. |
У |
никальные свойства Земли, её положение и движение в Солнечной системе определяют, создают и поддерживают комплекс условий, благоприятных для существования и развития жизни, биосферы, человека и человечества. Чем дальше от поверхности Земли и от орбиты Земли, тем больше окружающая среда отличается от земной, тем сложнее выживание и развитие в ней «земного» человека и общества.
Наилучшими, естественными и наиболее безопасными для жизни и развития человека и человечества, по экологическим, социоприродным и другим основаниям являются (по убыванию благоприятных условий): 1) планета Земля; 2) «ближнее» околоземное космическое пространство (ОКП) на расстоянии — 40 тыс. км; 3) ОКП на расстоянии — 400 тыс. км от Земли до орбиты Луны; 4) Луна; 5) ОКП в сфере действия Земли на расстоянии до — 1 млн км; 6) пространство гелиоцентрической орбиты Земли (вокруг Солнца на расстоянии — 150 млн км) и вблизи неё (на расстоянии 1 — 3 млн км); 7) пространство внутри гелиоцентрической орбиты Земли (до орбиты Венеры) и пространство снаружи гелиоцентрической орбиты Земли (до орбиты Марса).
Пространственная экспансия земной жизни идёт именно по этой логике и структуре, с расширением пространства жизни.
Пилотируемые полёты, экспансия человека и человечества за пределы Земли, освоение космоса должны осуществляться постепенно и поэтапно, с учётом возможностей и ограничений, обусловленных основными свойствами окружающей среды, человека и общества, уровнем развития техники и технологий космической деятельности (КД).
В XX в. человек совершил первый полёт в космос по околоземной орбите (1961), вышел за пределы космического корабля в открытое космическое пространство (1965); люди облетели Луну (1969), затем высаживались на её поверхность и работали там; мы создали пилотируемые космические станции в ОКП на околоземной орбите (с 1971 г.), люди практически постоянно (с 80-х гг. XX в.) пребывают-живут вне Земли в ОКП (сейчас — на Международной космической станции).
В 20-е гг. XXI в. человечество планирует «вернуться» на Луну, создать постоянную лунную базу в целях дальнейшего исследования, промышленного освоения и колонизации Луны; затем (или одновременно) возможны пилотируемые полёты к ближайшим астероидам в целях их изучения и освоения как природных ресурсов, а также для создания системы защиты Земли от астероидной опасности; на 30-е гт. намечен пилотируемый полёт на Марс, сначала — для его облёта, затем — с высадкой экспедиции на поверхность, а в отдалённой перспективе (50-е гг. и далее) — создание постоянной базы и колонизация Марса.
В данной логике экспансии человека в космос и в соответствующих национальных и международных космических программах и проектах есть серьёзное противоречие: после ОКП и Луны, и даже одновременно с Луной, следующей главной целью становится Марс.
При этом выпадает чрезвычайно важный этап — исследование, освоение и использование космического пространства на гелиоцентрической орбите Земли и вблизи неё. Такой «космический скачок» алогичен, ошибочен и опасен: человечество сейчас и в ближайшие 20 — 30 лет не готово лететь к Марсу (по техническим, медико-биологическим и другим аспектам), и преждевременная реализация «Марсианского проекта» приведёт к чрезмерным расходам и рискам.
Полагаю, что приоритетом и следующим шагом и этапом внеземной экспансии после ОКП и Луны является вовсе не Марс, а пространство орбиты Земли вокруг Солнца и вблизи неё. Это пространство необходимо исследовать и осваивать одновременно с полётами на Луну, причём даже раньше, чем начинать промышленное освоение Луны и создание первой постоянной лунной базы. При этом будет соблюдена общая логика процесса «шаг за шагом» («step by step»), а затраты и риски минимизированы.
Предлагаю проект пилотируемого полёта продолжительностью один год вокруг Солнца по орбите Земли («Солнечный проект»), который может быть реализован в ближайшие 5 — 10 лет.
В литературе и в практике космической деятельности предлагались и обсуждаются многочисленные проекты полётов за пределы Земли, облёта Солнца, в том числе по траекториям гелиоцентрического движения вне сферы действия Земли, а в настоящее время NASA (США) реализует проект STEREO с использованием двух запущенных в 2006 г. беспилотных космических аппаратов. Однако в предлагаемой мной постановке для полёта в целях пилотируемого облёта Солнца по гелиоцентрической орбите Земли и вблизи неё проекты ранее не предлагались и не рассматривались. Представляется, что идея и проект такого полёта вне поля тяготения Земли по гелиоцентрической орбите являются новыми, соответствуют логике космической экспансии человечества, интересам и перспективным стратегическим целям России в космосе.
Основные цели и задачи проекта пилотируемого полёта вокруг Солнца по орбите Земли (вне ОКП, на расстоянии более 1 млн км от Земли):
1) расширение «пространства жизни» за пределы сферы действия Земли, за границы ОКП (включая Луну);
2) получение новых знаний и приобретение принципиально нового опыта автономной КД, жизнедеятельности человека и экипажа, эксплуатации космической техники вне сферы действия Земли;
3) повышение статуса России как ведущей космической державы;
4) научные исследования Солнца, других объектов Солнечной системы (включая астероиды и т.д.), солнечно-земных связей, галактических космических лучей, различных факторов «внешней» и «внутренней» окружающей среды, среды обитания, жизнедеятельности человека и экипажа на пилотируемой станции в условиях гелиоцентрической орбиты, причём вне влияния и вне защиты Земли, её магнитосферы, вне сферы действия циклов Земли, Луны, ОКП;
5) комплексные испытания космической техники и деятельности экипажа в сложных условиях длительного автономного полёта для подтверждения характеристик, совершенствования техники, технологий, производства, систем подготовки, управления, безопасности и т.д.;
6) установление новых рекордов в освоении космоса (в перспективе возможны и всемирные олимпийские «гонки» в Солнечной системе по «космическому стадиону» на новую стандартную межпланетную дистанцию длиной — 1 млрд км по окружности R — 150 млн км, — на расстоянии от Солнца в 1 астрономическую единицу и др.).
Реализация проекта позволит продемонстрировать потенциал нашей страны, закрепить лидирующие позиции в сфере КД, даст новый импульс для развития космической техники и отрасли, науки и образования.
Россия в состоянии сама осуществить такой национальный проект (или инициировать, возглавить и реализовать международный проект): используя накопленный опыт и имеющийся научно-технологический задел, создать, запустить исследовательскую «солнечную» пилотируемую космическую станцию, обеспечить надёжное функционирование станции, проведение научных исследований, испытаний техники, жизнедеятельность и безопасность экипажа, его смену и возвращение на Землю.
Такая пилотируемая станция может стать постоянно действующей, например, с реализацией траекторий с отходом от Земли на расстояние более 1 млн км с последующим возвращением к Земле по гелиоцентрической орбите. Существует множество вариантов и траекторий полёта, в том числе с длительным фиксированным положением на орбите Земли или вблизи неё, впереди или сзади Земли, вблизи точки либрации между Солнцем и Землёй в — 1,5 млн км от Земли и др. При этом необходима и целесообразна смена экипажа 1 раз в год. В перспективе возможны пилотируемые полеты по внутренним и внешним (относительно земной) гелиоцентрическим орбитам, вплоть до орбит Венеры, Марса и т.д.
Самое главное: предлагаемый проект пилотируемого полёта — прообраз перспективного процесса освоения космического пространства орбиты Земли и вблизи неё в целях расселения внеземного «Человечества-2». Ядро будущего «Человечества-2» — это профессиональные космонавты, за ними пойдут другие «космические добровольцы». |
По предварительным оценкам затраты на предлагаемый «Солнечный проект» и риски будут ниже или сопоставимы с «Лунным проектом» (пилотируемого полёта на Луну), а также ниже, чем для пилотируемого полёта на астероид, и значительно ниже, чем для «Марсианского проекта» (для пилотируемого облёта Марса или для экспедиции на Марс).
Полёт по околосолнечной орбите принесёт много новых научных и технологических результатов, связанных с исследованием и обеспечением жизнедеятельности и безопасности человека и экипажа, космической техники в длительном и фактически полностью автономном полёте, за пределами сферы действия, защиты Земли, без «земного» материального обеспечения и снабжения, действительно в открытом космосе — в зоне прямого действия Солнца и галактического космического излучения, соответствующих магнитных полей, метеорных потоков и т.п. Всё это позволит приобрести необходимый опыт деятельности в условиях реального воздействия принципиально нового комплекса факторов полёта и рисков, более сложных и радикально отличающихся от ОКП и Луны.
Самое главное: предлагаемый проект пилотируемого полёта — прообраз перспективного процесса освоения космоса — экспансии для заселения пространства орбиты Земли и вблизи неё, значительно более доступного и благоприятного для жизни и развития, чем Марс, создания постоянных космических станций, колоний, искусственных биосфер, а в будущем — поселений, искусственных планет в целях дальнейшего расселения внеземного «Человечества-2». Всё это — за пределами сферы действия Земли, но при сохранении максимума контактов и взаимодействия с человечеством на Земле, в ОКП, на Луне. Ядро будущего «Человечества-2» — это профессиональные космонавты, за ними пойдут другие «космические добровольцы».
В соответствии с идеями К.Э. Циолковского, начнётся процесс расселения за пределами Земли, ОКП, Луны и освоения Солнечной системы, что приведёт к возникновению «космического» человечества, т.е. будет сделан важнейший шаг к реальному бессмертию человеческого рода.
Создание и существование автономных космических поселений на орбите Земли и вблизи неё, затем — на других гелиоцентрических орбитах, а в отдалённой перспективе — с выходом за пределы Солнечной системы станут возможными при новых технологиях создания и поддержания среды обитания для длительной, затем — постоянной жизни вне Земли (и вне других планет), с искусственной гравитацией, самообеспечением, автотрофным питанием, максимально замкнутыми экоциклами, с использованием нанотехнологий и т.д.
Заселение гелиоцентрической орбиты Земли, пространства вблизи неё — дело будущего, но вполне реального и достижимого ещё в XXI в. Начинать можно и необходимо сейчас, с подготовки и выполнения 1-го пилотируемого полёта вокруг Солнца за пределами сферы действия Земли.
Рисунки Михаила ШМИТОВА